Технологии водоочистки

Глава 2.4. Технологии очистки природных и сточных вод флотацией, коагуляцией, флокуляцией и эвапорацией Флотационную очистку используют при удалении из воды взве­ шенных веществ, СПАВ, нефтепродуктов, жиров, масел смол и других веществ, которые методом осаждения удаляются неэффективно. § 2.4.2. Коагуляция Коагуляция (от лат. coagulation - свертывание, сгущение) - слипа­ ние частиц коллоидных систем (эмульсий, суспензий) при их столкнове­ нии в процессе броуновского (теплового) движения, перемешивания, вве­ дения коагулянтов. Частицы дисперсной фазы благодаря большой удельной поверхно­ сти обладают значительной удельной поверхностной энергией и, соответ­ ственно, высокой адсорбционной емкостью. В результате этого происхо­ дит образование из мелких частиц более крупных. Устойчивость коллоидных (дисперсных) систем определяется по­ верхностным натяжением на межфазной границе. Поверхностное натяжение - термодинамическая характеристика поверхности раздела фаз, которую для случая жидкости (сточной воды) можно рассматривать как силу, действующую на поверхность и стремя­ щуюся сократить поверхность до минимума. Образование новой поверх­ ности с минимальным поверхностным натяжением обусловлено работой, затраченной на преодоление сил межмолекулярного сцепления при пере­ ходе молекул вещества из объема системы в поверхностный слой. Исходя из сказанного, поверхностное натяжение можно количественно оценить как избыток свободной энергии в поверхностном слое по сравнению со свободной энергией в объеме соприкасающихся фаз. Коагуляция происходит в результате самопроизвольного стремле­ ния системы в соответствии с законами термодинамики к уменьшению свободной энергии за счет снижения поверхностного натяжения и, как следствие - снижение агрегативной устойчивости дисперсной системы. Однако данный переход может быть затруднен (или практически невоз­ можен) в результате электрического заряда на поверхности частиц, сни­ жения температуры и поверхностного натяжения в присутствии ПАВ. Уменьшить агрегативную устойчивость можно различными спосо­ бами: перемешиванием или встряхиванием; повышением температуры 146